地震で建物が揺れるとき、
各階の床は、上下の階に対して水平にずれる。
柱と梁でできた四角い骨組みは、
ひし形（平行四辺形）にゆがむ。
このずれを「層間変位」と呼ぶ。
外装パネルもサッシも、内装の金属パネルも、
このひし形に付いていかなければならない。
👉 金属建材の地震被害を防ぐには、
材料の強さだけでなく、“動きを逃がす納まり”が重要になる。
層間変位は“何ミリ”になるのか
層間変位は、階高に「層間変形角」を掛けて求める。
変形角は、ずれ量を階高で割った比率で、rad（ラジアン）で表す。
階高4,000mmの場合を計算してみる（本誌試算）。
| 層間変形角 | 階高4,000mmでのずれ | 階高2,800mmでのずれ |
|---|---|---|
| 1/300 | 約13.3mm | 約9.3mm |
| 1/200 | 20mm | 14mm |
| 1/150 | 約26.7mm | 約18.7mm |
| 1/100 | 40mm | 28mm |
✔ 1/100なら、1フロアで4cmずれる計算になる。
✔ 外装パネルの目地幅や、ガラスとサッシのすき間だけでは、
この量を吸収しきれない場合がある。
つまり、部材そのものを“動かす”仕組みがないと、
どこかがぶつかり、割れ、外れる。
法令は“脱落しないこと”を求めている
外装材や帳壁（カーテンウォール等）の構造方法は、
昭和46年建設省告示第109号で定められている (国土交通省)。
板ガラスメーカーの技術資料によれば、要点は次のとおり。
- ・高さ31mを超える建築物の屋外に面する帳壁は、
その高さの1/150の層間変位に対しても脱落しないこと
（構造計算で脱落しないことを確かめた場合を除く） (板ガラス技術資料) - ・3階以上（地階を除く）の建物の屋外に面する帳壁のはめ殺し窓には、
原則として硬化性シーリング材を使ってはならない
（網入板ガラスを使う場合や、庇の設置などで落下防止措置を講じた場合を除く。1978年宮城県沖地震での破損・脱落を受けた改正）
👉 ここで求められているのは「壊れないこと」ではなく、
「落ちないこと」だ。
人の頭上に部材を落とさないことが、最低線になっている。
金属外装は“滑らせる”か“回す”か
パネル型の外装が層間変位に追従する方法は、
大きく2つの考え方に分かれる。
- ・スライド（スウェイ）型：
パネルは回転させず、上下の階で水平に滑らせてずれを吸収する。 - ・ロッキング型：
パネルを1枚ずつ回転させてずれを吸収する。
どちらを採るかは、パネルの形状や支持方法に応じて決める。
どちらも、パネルを躯体に留めるファスナー（取付金物）で実現する。
- ✔ 動かす側のファスナーは、移動方向と可動量に合わせてルーズ穴（長穴）を設け、
滑りを妨げない納まりとする（滑り材を挟むこともある） - ✔ 固定する側と動かす側を、図面上で明確に分ける
- ✔ パネル同士の目地は、想定する動きの量から幅を決める
👉 よくある失敗は、
施工時に「しっかり留めたほうが安心」と
ルーズ側のボルトまで本締めしてしまうこと。
これでパネルは動けなくなり、地震時に力を受け止めてしまう。
ガラスは“すき間”で守る──エッジクリアランス
サッシに入るガラスは、
枠とのすき間（エッジクリアランス）の中で
移動・回転することで、枠の変形を逃がす。
この許容量を求めるのが、ブーカム（Bouwkamp）式だ (板ガラスの耐震設計)。
四辺のクリアランスがすべてCの場合、
許容変形量 Δ ＝ 2C ×（1 ＋ h／b）
（h：サッシ溝内法高さ、b：溝内法幅）
例：C＝5mm、h＝2,000mm、b＝1,000mmなら、
Δ＝2×5×（1＋2）＝30mm（本誌試算）。
高さ2,000mmのサッシが1/100で変形すると約20mmなので、
計算上は収まる。
- ・実際は寸法誤差を見込み、計算値より2〜3mm以上大きく取る
- ・ガラスの動きを止めない弾性シーリング材やガスケットを使う
- ・硬化性パテなど、ガラスの動きを拘束する材料は避ける
日本サッシ協会の検討マニュアルでも、
固定窓は面内変形角1/150rad、可動窓は1/100radでの検討例が示されている (日本サッシ協会)。
内装の金属パネルも“揺れ”を受ける
層間変位は外装だけの話ではない。
間仕切り壁や内装の金属パネル、ドア枠も、
同じ骨組みの中にある。
- ・天井まで届く壁パネルは、上端を拘束しすぎない（スライドできる納まり）
- ・パネルの出隅・入隅、柱まわりは、ずれが集中しやすい
- ・ドアは、JIS A 4702の耐震等級（D-1：1/300rad、D-2：1/150rad、D-3：1/120rad。いずれも面内変形角）で
変形時の開閉性能が区分される (日本サッシ協会)
👉 避難経路のドアが、地震後に開かない。
これは人命に直結する。
枠と扉、周囲の壁の動き方をそろえることが要点になる。
性能は“試験”で確かめる
層間変位への追従は、計算だけでは確かめきれない。
そこで実大の試験体を使う層間変位追従性試験が行われる。
- ・試験体を仮想の躯体に取り付け、水平に強制変形させる
- ・設計で決めた変形角を与えた後、脱落・破損・有害な残留変形がないかを確認
- ・圧力箱と組み合わせれば、変形の前後で気密性・水密性・耐風圧性が保たれているかも確認できる
日本建築総合試験所の装置では、最大±1/60radまで変形を与えられる (日本建築総合試験所)。
✔ 「地震の後、雨が漏れないか」まで見るのがポイントだ。
外れなくても、シールが切れれば漏水という“遅れてくる被害”になる。
まとめ
- ・地震時、各階は水平にずれる。1/100なら階高4mで4cm（本誌試算）
- ・告示は、高さ31m超の屋外に面する帳壁に、原則として高さの1/150の層間変位で脱落しないことを求める
- ・金属外装はスライドかロッキングで動きを逃がし、ファスナーの固定側・可動側を明確にする
- ・ガラスはエッジクリアランスと弾性シールで守る
- ・内装パネルやドアも、上端の逃げ・動き方の統一が要る
👉 金属建材の耐震は、
「強く留める」ではなく「正しく動かす」。
図面の段階で、どこを固定し、どこを逃がすかを決めておくことが、
地震の後も“使える建物”を残す近道になる。
